L'apprentissage poétique est une démarche existentielle qui demande au poète de quitter la réalité, soit ce qui est communément admis, pour atteindre le réel, c'est-à-dire le lien singulier que l'Être entretient avec le monde et les choses. Pour que cette rencontre devienne possible, le poète doit se détacher de la rationalité et se tourner vers une connaissance intuitive qui se manifeste par un langage souple à l'analogie. Grâce à ce changement de position, le poète découvre un autre lieu, celui du poème, qui est également celui de la solitude essentielle, selon l'expression de Maurice Blanchot. L'expérience de ce lieu, atteinte et enracinée par la lecture et l'écriture, fait que le malaise psychologique est transcendé au profit d'une détente ontologique, comme cela est perceptible dans Je t'écrirai encore demain de Geneviève Amyot, oeuvre phare ayant servi d'impulsion à l'écriture du recueil Noces de plumes (et de vent) ainsi que d'accompagnement à la présente réflexion.

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This study investigates the presence of water vapor plumes in the region south of Enceladus, a moon in the Saturnian system, through observations conducted by the James Webb Space Telescope. Enceladus is believed to harbor a subsurface ocean or localized water reservoir that gives rise to water geysers, expelling vapor into its tenuous atmosphere and outer space. On the 9th of November 2022, the James Webb Space Telescope made its first observations of the satellite using its Near-Infrared Spectrograph. The instrument's high sensitivity and spectral resolution offer the potential to measure these Enceladus' water vapor plumes, providing an opportunity to study this feature from a telescope located near Earth. However, it remains uncertain whether the obtained results are consistent with previous missions or if the instrument is even capable of conducting detailed examinations of the plumes. Hence, the primary objective of this research is to gain insights into the methodology of conducting scientific investigations of Enceladus and to understand the available data. More specifically, the aim is to verify the presence of the moon's water vapor plumes through a comprehensive analysis of the obtained data. The approach involves deriving spectral maps and extracting residual spectra that are used for comparisons with a reference spectrum entailing known water vapor emission features. The results reveal distinct emission peaks in the extracted spectra that closely resemble the features of water vapor. Additionally, the calculated column density of 6.25 - 8.25E+14 cm-2 over a region of 8.16E+07 km2 closely aligns with observations from the Herschel Space Observatory and Cassini mission. This outcome strongly supports the hypothesis that water vapor plumes are present in the area south of Enceladus, verifying the feasibility of using the James Webb Space Telescope for detecting and studying the characteristics of Enceladus' plumes. / Denna studie utforskar Enceladus' vattenplymer, en måne i Saturnussystemet, genom observationer utförda av James Webb Space Telescope. Det antas att Enceladus har en underjordisk ocean eller en lokaliserad vattenreservoar som ger upphov till vattengejsrar som sprutar ut ånga i dess tunna atmosfär och rymden. Den 9:e november 2022 genomförde James Webb-rymdteleskopet sina första observationer av satelliten med hjälp av sin nära-infraröda spektrograf. Instrumentets höga känslighet och spektrala upplösning erbjuder möjligheten att mäta Enceladus vattenplymer och därigenom möjliggöra studier av denna egenskap från ett teleskop beläget nära jorden. Det är emellertid fortfarande osäkert om de erhållna resultaten är förenliga med tidigare uppdrag eller om instrumentet ens är kapabelt att genomföra detaljerade undersökningar av plymer. Det primära syftet med denna forskning är att få insikt i metodologin för att utföra vetenskapliga undersökningar av Enceladus och att förstå den tillgängliga datan. Mer specifikt är målet att verifiera närvaron av vattenånga i månens plymer genom en omfattande analys av den insamlade datan. Metoden innefattar framställning av spektrala kartor och extrahering av restspektra. Därefter görs jämförelser mellan de extraherade spektrana och ett referensspektrum med kända emissionslinjer för vattenånga. Resultaten visar tydliga emissionspektrum i de extraherade spektrana som starkt liknar egenskaperna hos vattenånga. Dessutom stämmer den beräknade kolumn densiteten på 6.25 - 8.25E+14 cm-2 över ett område på 8,16E+07 km2 väl överens med observationer från Herschel Space Observatory och Cassini-uppdraget. Denna slutsats stöder starkt hypotesen att vattenånga finns i Enceladus' plymer och bekräftar möjligheten att använda James Webb Space Telescope för att detektera och studera egenskaperna hos Enceladus' plymer.

Les plumes d'oiseaux abritent de nombreux microorganismes qui pourraient être acquis dans l'environnement, ces microorganismes pouvant exercer une sélection intense sur leurs hôtes en réduisant leur fécondité et leur survie. Plusieurs taxons bactériens qui vivent sur des plumes ont la capacité de dégrader la kératine des plumes et causent des dommages à leur structure et peuvent modifier aussi leur coloration. Les oiseaux utilisent des signaux visuels tels que des couleurs vives ou des ornementations exagérées pour la communication socio-sexuelle ainsi que la reconnaissance des espèces. Seuls les individus en bonne santé sont capables de produire des caractères sexuels secondaires exagérés et restent résistants aux parasites débilitants. Le paon (Pavo cristatus) est une espèce polygame qui a plusieurs décorations exagérées, les caractères sexuels secondaires les plus remarquables du paon sont leur traîne décorée avec des ocelles magnifiques qui contiennent trois couleurs irisées différentes. Grâce à une technique basée sur la culture, j'ai isolé la communauté bactérienne des plumes de différentes parties colorées des ocelles de la traîne du paon. L'étude révèle qu'il y a eu une répartition hétérogène des bactéries parmi les différentes parties colorées des ocelles. L'abondance et la prévalence des taxa bactériens spécifiques étaient liées au degré de dégradation des plumes, à l'expression de différents caractères sexuels secondaires, à des changements dans la coloration des ocelles et à l'augmentation de la croissance quotidienne des plumes. En outre, nous avons constaté un petit effet de l'expression de caractères sexuels secondaires sur la proportion sexuelle des couvées avec un biais en faveur des individus masculins. Les travaux présentés dans cette thèse fournissent des preuves que les ocelles de plumes peuvent être considérés comme un signal fiable de la diversité et de l'abondance de bactéries chez le paon. En conséquence, ils représentent une indication pour la qualité individuelle, ce qui permet aux femelles de choisir des mâles avec une communauté bactérienne spécifique. / Bird feathers harbour numerous microorganisms that could be acquired from the surrounding environment, these microorganisms may exert intense selection on their hosts by reducing fecundity and survivorship. Several bacterial taxa that live on feathers have the ability to degrade feather keratin and cause damage to feather structure and may alter the feather colouration. Birds use visual signals such as bright colours or exaggerated ornamentation for socio-sexual communication as well as species recognition. Only healthy individuals are able to produce exaggerated secondary sexual characters and still remain resistant to debilitating parasites. Peacocks (Pavo cristatus) is a polygamous species that have different exaggerated ornamentation, the most notable secondary sexual characters of the peacock are their long-decorated trains that comprise the magnificent ocelli which contain three different iridescent colours. Through a culture based technique we isolate feather bacterial community from differently coloured parts of the ocelli of the peacock’s train. The study reveals that there was a heterogeneous distribution of bacteria among the differently coloured parts of ocelli. The abundance and prevalence of specific bacterial taxa was related to the degree of feather degradation, expression of different secondary sexual character, changes in ocelli colouration and daily growth increment. Furthermore, we found a small effect of the expression of secondary sexual characters on biasing of brood sex ratio towards production of more sons than daughters. The work presented in this thesis provide evidence that feather ocelli may consider as a reliable signal of the diversity and the abundance of bacteria in peacock and in consequence indication for the individual quality and that allowing the choosy females to pick males with a specific bacterial community.

Les animaux font face à des changements environnementaux brutaux dus aux modifications de milieux liés à l'activité humaine et aux changements climatiques, et doivent s'ajuster rapidement à leur nouvel environnement. Certains processus cognitifs comme l'innovation et l'apprentissage permettent aux animaux d'intégrer de nouveaux comportements à leur répertoire comportemental (flexibilité comportementale), leur donnant l'opportunité d'intégrer un comportement plus optimal pour s'ajuster. Les performances cognitives varient entre espèces et les individus d'une même population et bien que des études récentes se soient intéressées aux causes des variations interindividuelles des performances cognitives, les conséquences restent peu explorées. Dans cette thèse, les questions des pressions de sélection s'exerçant sur les capacités cognitives sont abordées afin de mieux comprendre l'évolution de ces traits au sein d'une population naturelle de mésange charbonnière Parus major. Un nouveau test de résolution de problème a tout d'abord été présenté à des couples reproducteurs directement en milieu naturel. Les résultats ont montré que les couples les plus performants à résoudre la tâche surpassaient les couples les moins performants sur plusieurs mesures de succès reproducteur. Afin de vérifier que la motivation à nourrir les poussins ne biaisait pas cette relation, la taille de nichée a ensuite été manipulée, ce qui n'a pas affecté la performance subséquente des parents. Les couples innovateurs démontraient un meilleur succès reproducteur quel que soit le changement de la taille de nichée subit, ce qui suggère que cette performance influence bien le succès de reproduction, et non l'inverse. De plus, les couples innovateurs approvisionnaient leurs poussins plus souvent que les couples non innovateurs, suggérant que les innovateurs pourraient exploiter leur habitat de façon plus optimale. Dans un troisième temps, plusieurs caractéristiques morphologiques, dont la coloration des plumes, ont été reliées aux performances de résolution de problème et d'apprentissage. Ces liens, bien que complexes et condition-dépendants, pourraient indiquer un rôle de ces performances lors de la sélection sexuelle. Enfin, afin de tester l'effet du parasite sanguin du paludisme sur les traits comportementaux, un médicament contre le paludisme a été injecté à des femelles reproductrices. Cette injection n'a pas modifié leurs performances cognitives mais a augmenté leur niveau d'activité et d'exploration du nichoir en réponse à la tâche de résolution de problème. Ce parasite sanguin, très présent chez les populations depassereaux, pourrait donc expliquer les variations interindividuelles et interpopulationnelles de certains traits comportementaux en milieu naturel, au même titre que dans nombreux autres systèmes hôte-parasites étudiés. Les travaux présentés dans cette thèse ont permis de détailler pour la première fois la relation entre une performance cognitive et le succès reproducteur chez une population aviaire naturelle, une relation robuste et non influencée par la motivation à nourrir la couvée. Cette performance cognitive est reliée à plusieurs traits morphologiques, mais non à la charge parasitaire. Une meilleure exploitation de l'habitat et habileté à s'occuper des poussins pourrait expliquer cette relation. / Animals face a rapidly changing world due to anthropogenic habitat destruction and climate change, forcing them to quickly adjust their behaviour to new environmental conditions. Cognitive processes such as innovation and learning can allow animals to incorporate novel behaviours into their behavioural repertoires and facilitate optimal responses to environmental change. Cognitive performances vary between and within species and although several studies have recently addressed the causes of inter-individual variations in cognitive performance, the fitness consequences of this variation remain poorly explored in natural populations. In my PhD thesis, I investigated different selective pressures acting on innovation and learning performance to better understand the evolution of these traits in a natural population of great tits Parus major. Firstly, I designed a novel problem-solving task that involved opening a trap door to access chicks, and presented it to breeding great tit pairs in their natural habitat. I found that the most efficient birds at solving this task performed better at multiple measures of reproductive success than the less efficient. Secondly, to test whether chick provisioning motivation confounded this relationship, I manipulated brood size and recorded whether this affected the problem-solving performance of the parents. My results showed that this was not the case. Instead, solvers had higher reproductive success whatever the brood size manipulation experienced, supporting the hypothesis that this cognitive performance drives reproductive success rather than the opposite. Problem-solving performance correlates positively with reproductive success both at the early stages of breeding (i.e. number of eggs laid and hatched) and during the nestling rearing period (i.e. number and condition of fledged young). Moreover, solvers seem to provision their young at a higher rate than non-solvers, suggesting that solvers exploit their breeding habitat more efficiently than non-solvers. Thirdly, I found multiple links between morphological traits, among which feather colouration, and problem-solving and learning performances. Although complex and condition-dependent, these links suggest that cognitive performances may be under sexual selective pressures, since they can be signaled by morphological traits shown to be important in great tit mate choice. Finally, injecting breeding females with an anti-malaria drug did not affect their cognitive performances, but increased their level of activity and exploration when presented with the novel problem-solving task. This suggests that the presence of these blood parasites, which are frequent in passerine populations, could partly explain between-individual and between-population variation in certain behavioural traits in natural populations, as previously described in many other host-parasite study systems. In summary, my thesis provides the first detailed analysis of the relationship between cognitive performance and reproductive success in a wild bird population. My studies show that this relationship is robust and not confounded by parents’ motivation to provision their young. This problem-solving performance is also correlated with various morphological traits, but not with parasite load. The relationship between cognitive performance and reproductive success might be mediated through habitat exploitation and chick provisioning skills, but requires further investigation.

A Baía da Guanabara vem sofrendo alterações na sua bacia de drenagem desde o início do século XIX que resultaram em acentuada degradação ambiental. O presente trabalho discute a influência da implantação de um Terminal Aquaviário de Gás Natural Liquefeito (GNL) na Baía, e suas possíveis influências nos processos de sedimentação local e/ou re-disponibilização de sedimentos de fundo, e possíveis contaminantes associados. Os resultados dos modelos matemáticos mostram que as maiores velocidades das plumas termicas que atingem o fundo são em média 0,46 m3/s para as simulações de verão e 0,47 m3/s para as simulações de inverno, sendo que são necessários pelo menos de 0,50 m3/s para uma corrente erodir o fundo, porem velocidades na faixa de 20 a 50 m3/s são suficientes para causar erosão de sedimentos finos inconsolidados. Sendo assim, a influência das plumas térmicas geradas no processo de re-gaseificação do GNL é de pequena magnitude, e suas correntes só conseguem exportar estes sedimentos para distancias inferiores a 1000 m. Em relação a re-disponibilização de contaminantes associados aos sedimentos de fundo se mostrou pouco provável, dado o fato da qualidade dos sedimentos apresentarem, diferente da água, baixa concentração de contaminantes e da baixa competência de erosão, que eles tenham competência para erodir sedimentos consolidados. / Since the beginning of the XIX century, interventions on the Guanabara\'s Bay drainage basin result in severe environmental degradation. This work aimed to analyze the implementation of an Aquaviary Terminal of Liquefied Natural Gas (LNG), and its putative consequences on the local sedimentation processes, and the availability and possible associated contaminants of the bottom sediments. According to the mathematical models developed, the means of the greatest speeds of the thermal plumes that reach the bottom are 0.46m3/s for the summer simulations and 0.47m3/s for the winter. However, for a current to be able to erode the bottom it must be of at least 50m3/s. Currents with speeds ranging from 20 to 50m3/s are sufficient only to cause the erosion of fine and non-consolidated sediment. Therefore, the thermal plumes generated in the process of re-gasification of the LNG are of little magnitude, and will not be able to export these sediments to any distance greater than 1000 meters. The re-availability of the contaminants associated with the bottom sediments is not likely, once these sediments, differently from the water, showed little concentration of contaminants. In addition, with the low erosion capacity of the currents generated, the consolidated sediments are not likely to be eroded.

A Baía da Guanabara vem sofrendo alterações na sua bacia de drenagem desde o início do século XIX que resultaram em acentuada degradação ambiental. O presente trabalho discute a influência da implantação de um Terminal Aquaviário de Gás Natural Liquefeito (GNL) na Baía, e suas possíveis influências nos processos de sedimentação local e/ou re-disponibilização de sedimentos de fundo, e possíveis contaminantes associados. Os resultados dos modelos matemáticos mostram que as maiores velocidades das plumas termicas que atingem o fundo são em média 0,46 m3/s para as simulações de verão e 0,47 m3/s para as simulações de inverno, sendo que são necessários pelo menos de 0,50 m3/s para uma corrente erodir o fundo, porem velocidades na faixa de 20 a 50 m3/s são suficientes para causar erosão de sedimentos finos inconsolidados. Sendo assim, a influência das plumas térmicas geradas no processo de re-gaseificação do GNL é de pequena magnitude, e suas correntes só conseguem exportar estes sedimentos para distancias inferiores a 1000 m. Em relação a re-disponibilização de contaminantes associados aos sedimentos de fundo se mostrou pouco provável, dado o fato da qualidade dos sedimentos apresentarem, diferente da água, baixa concentração de contaminantes e da baixa competência de erosão, que eles tenham competência para erodir sedimentos consolidados. / Since the beginning of the XIX century, interventions on the Guanabara\'s Bay drainage basin result in severe environmental degradation. This work aimed to analyze the implementation of an Aquaviary Terminal of Liquefied Natural Gas (LNG), and its putative consequences on the local sedimentation processes, and the availability and possible associated contaminants of the bottom sediments. According to the mathematical models developed, the means of the greatest speeds of the thermal plumes that reach the bottom are 0.46m3/s for the summer simulations and 0.47m3/s for the winter. However, for a current to be able to erode the bottom it must be of at least 50m3/s. Currents with speeds ranging from 20 to 50m3/s are sufficient only to cause the erosion of fine and non-consolidated sediment. Therefore, the thermal plumes generated in the process of re-gasification of the LNG are of little magnitude, and will not be able to export these sediments to any distance greater than 1000 meters. The re-availability of the contaminants associated with the bottom sediments is not likely, once these sediments, differently from the water, showed little concentration of contaminants. In addition, with the low erosion capacity of the currents generated, the consolidated sediments are not likely to be eroded.

Constituant la couche limite supérieure de la convection mantellique, la lithosphère terrestre est à l'interface entre les enveloppes externes et internes de notre Planète. Les interactions multiples entre celle-ci et le manteau sont à l'origine de déformations latérales (tectonique des plaques) et verticales (topographie dynamique) de la surface terrestre. Comprendre comment la formation et l'évolution d'instabilités convectives mantelliques renouvellent sans-cesse la surface est donc primordial pour améliorer nos interprétations d'un grand nombre d'observations de surface, telles que la formation de bassins sédimentaires, le mouvement des continents, la localisation des points chauds, la formation d'anomalies gravimétriques ou encore les variations du niveau marin.Cette thèse propose de développer des modèles numériques de convection mantellique générant defaçon auto-organisée de la tectonique des plaques en surface an d'étudier la façon dont le développement et la dynamique d'instabilités convectives telles que les panneaux de subduction ou les panaches mantelliques modifient la surface, dans un contexte de tectonique de surface approchant le régime terrestre.Dans une première partie, je m'intéresse à l'influence du couplage des mouvements de convection mantellique et de tectonique des plaques sur le développement de topographie dynamique (i.e. les mouvements verticaux de la lithosphère induits par la convection mantellique) à différentes échelles spatio-temporelles. Mes résultats suggèrent que la surface terrestre peut se déformer à toutes les échelles spatiales, du fait de mouvements convectifs de grande ampleur faisant intervenir le manteau entier (> 104 km) ou encore de convection à petite échelle sub-lithosphérique (< 500 km). Les variations temporelles de topographie dynamique s‘étendent de cinq à plusieurs centaines de millions d'années selon la nature des processus convectifs dont elles dérivent. En particulier, la dynamique d'initiation ou d'arrêt des zones de subduction contrôle l'existence d'échelles intermédiaires de topographie dynamique (longueurs d'onde variant entre 500 et 104 km). Ces résultats montrent donc que les interactions entre la dynamique de la lithosphère et la convection mantellique génèrent des motifs spatio-temporels de topographie dynamique complexes et cohérents par rapport aux observations terrestres.Dans un deuxième temps, cette thèse se focalise sur la dynamique des panaches mantelliques, et leurs interactions avec la surface. Je caractérise d'abord précisement le comportement des panaches générés dans nos modèles de convection à la lumière d'observations de surface. Puis, j'étudie la façon dont leurs interactions avec la tectonique de surface et les différentes échelles convectives modifient leurs mouvements latéraux. Enfin, la compréhension de la signature thermique des interactions entre panaches et rides océaniques me permet de proposer une reconstitution des mouvements relatifs entre le panache des Açores et la ride médio-Atlantique. / Earth's lithosphere, which is the upper boundary layer of mantle convection, represents the interface between the external and internal envelopes of our Planet. The multiple interactions between the mantle and lithosphere generate lateral (plate tectonics) and vertical (dynamic topography) deformations of Earth's surface. Understanding the influence of the dynamics of mantle convective instabilities on the surface is fundamental to improve our interpretations of a large range of surface observations, such as the formation of sedimentary basins, continental motions, the location of hotspots, the presence of gravity anomalies or sea-level variations.This thesis aims at developing numerical models of whole-mantle convection self-generating plate-like tectonics in order to study the impacts of the development and the dynamics of mantle convective instabilities (such as slabs or mantle plumes) on the continuous reshaping of the surface.First, I focus on the influence of the coupling between mantle convective motions and plate tectonics on the development of dynamic topography (i.e. surface vertical deformations induced by mantle convection) at different spatial and temporal scales. The results suggest that Earth's surface can deform over large spatial scales (> 104 km) induced by whole-mantle convection to small-scales (< 500 km) arising from small-scale sub-lithospheric convection. The temporal variations of dynamic topography range between five and several hundreds of millions of years depending on the convective instabilities from which they originate. In particular, subduction initiation and slab break-off events control the existence of intermediate scales of dynamic topography (between 500 and 104 km). This reflects that the interplay between mantle convection and lithosphere dynamics generates complex spatial and temporal patterns of dynamic topography consistent with constraints for Earth.A second aim of this thesis is to understand the dynamics of mantle plumes and their interactionswith surface. I first characterize in detail the behaviour of mantle plumes arising in models ofwhole-mantle convection self-generating plate-like tectonics, in light of surface observations. Then, I study how the interactions between surface plate tectonics and mantle convection affect plume motions. Finally, I use observations of the thermal signature of plume/ridge interactions to propose a reconstruction of the relative motions between the Azores mantle plume and the Mid-Atlantic Ridge.

L’océan Austral est soumis à la redistribution globale des contaminants par les voies atmosphérique et océanique. Cependant, la contamination des écosystèmes austraux est très peu connue, en particulier dans le secteur Indien. De par leur toxicité, leur mobilité et leur capacité à se bioaccumuler dans les tissus des organismes et à se bioamplifier dans les réseaux trophiques, le mercure (Hg) et les polluants organiques persistants (POPs) comptent parmi les contaminants les plus préoccupants. Du fait de leur position élevée dans les réseaux trophiques, les oiseaux marins sont exposés à de grande quantités de contaminants par la voie alimentaire. En conséquence, ils sont souvent utilisés comme bioindicateurs de l’état de contamination des écosystèmes, par le biais des plumes et du sang, qui peuvent être échantillonnés de façon non destructive. Ma thèse s’est intéressée aux nombreuses espèces d’oiseaux marins (plus de 40) qui nichent au sein des Terres Australes et Antarctiques Françaises, au sud de l’Océan Indien, afin de décrire et expliquer les niveaux de contaminants le long d’un large gradient latitudinal, de l’Antarctique à la Zone Subtropicale, et d’identifier les meilleures espèces bioindicatrices pour un suivi à long terme de la contamination de ces écosystèmes. Au cours d’une première étape méthodologique, les manchots et les poussins de toutes les espèces ont été identifiés comme de bons bioindicateurs de contamination puisque, à la différence de la plupart des oiseaux adultes, ils présentent une faible variabilité des niveaux de contaminants dans les plumes. Au cours d’une seconde étape explicative, l’effet de facteurs intrinsèques (traits individuels) et extrinsèques (écologie alimentaire déduite grâce à la méthode des isotopes stables) sur les niveaux de contaminants a été évalué dans les plumes des oiseaux de la communauté de Kerguelen (27 espèces) et dans le sang du grand albatros de Crozet (180 individus dont les traits de vie sont connus). L’écologie alimentaire s’est avérée être le principal facteur explicatif des niveaux de contaminants, tandis que l’âge, le sexe, la phylogénie et le statut reproducteur jouent un rôle mineur. La classe d’âge est néanmoins un facteur à prendre en compte, puisque les poussins montrent souvent des concentrations inférieures aux adultes. Au cours d’une troisième étape, les variations spatio-temporelles de la contamination ont été étudiées en utilisant une sélection d’espèces bioindicatrices et en tenant compte de leur écologie alimentaire. Plusieurs résultats portant sur différentes espèces (oiseaux océaniques) et populations (poussins de skua) ont montré que, contrairement aux prédictions, l’exposition des oiseaux au Hg augmente graduellement des eaux antarctiques aux eaux subantarctiques puis aux subtropicales, alors que l’exposition aux POPs, en accord avec la théorie de la distillation globale, montre la tendance inverse. D’autre part, la comparaison des concentrations en Hg dans les plumes de manchot, effectuée entre des spécimens de musée et des échantillons actuels, indique que leur exposition au Hg n’a pas changée depuis les années 1950-1970. Toutefois, des espèces subantarctiques montrent une tendance à la hausse. De futures études devraient viser à l’utilisation des plumes comme tissu de référence pour l’évaluation et le suivi de la contamination des écosystèmes, en particulier en ce qui concerne les POPs. Parmi les nombreuses espèces étudiées au cours de ces travaux de thèse, les bioindicateurs les plus pertinents se révèlent être le manchot empereur et le pétrel des neiges (Antarctique), le manchot royal, le pétrel bleu et l’albatros à sourcil noirs (subantarctique), le gorfou sauteur subtropical et l’albatros à bec jaune (subtropical). Le suivi à long terme de ces espèces permettra d’évaluer l’évolution temporelle de l’état de contamination de l’océan Austral. / Antarctic and subantarctic marine environments are reached by inorganic and organic contaminants through ocean circulation and atmospheric transport. Yet, environmental contamination is poorly known in the Southern Ocean, in particular in the Indian sector. Among environmental contaminants, mercury (Hg) and persistent organic pollutants (POPs) are primarily of concern, because they are toxic, highly mobile, and they bioaccumulate in the tissues of living organisms and biomagnify up the food web. Seabirds, as upper predators, are exposed to large quantities of contaminants via food intake and have widely served as biomonitors of marine contamination, notably through the non-destructive sampling of their feathers and blood. My doctoral work has focussed on the abundant and diverse seabird species (more than 40) breeding in the French Southern and Antarctic Lands, southern Indian Ocean, in order to describe and explain contaminant concentrations over a large latitudinal gradient, from Antarctica to the subtropics, and to identify the best bioindicator species for contaminant biomonitoring. In a first methodological step, seabirds with synchronous moult of body feathers (adult penguins and chicks of all species) were recognised as good candidates as bioindicators, because, unlike most adult birds, they present low within-individual variation in feather contaminant concentrations. In a second explanatory step, the influence of intrinsic (individual traits) and extrinsic factors (feeding ecology inferred from the stable isotope method) driving variation in contaminant concentrations was evaluated in feathers of the large avian community of the Kerguelen Islands (27 species) and in blood of wandering albatrosses from the Crozet Islands (180 birds of known individual traits). Feeding ecology was the main factor driving variation in contaminant concentrations of blood and feathers, both at the community, population and individual levels, whereas age, sex, phylogeny and breeding status played a minor role. Age-class was however an important intrinsic factor to consider, with chicks usually having lower concentrations than adults. In a third step, spatio-temporal patterns of contamination were studied through selected bioindicator species and by taking into account their feeding habits. Results from different species (oceanic seabirds) and populations (skua chicks) showed that, contrary to predictions, Hg exposure gradually increases from Antarctic to subantarctic and subtropical waters, whereas, in accordance with the global distillation theory, POPs exposure has the opposite pattern. Comparisons between penguin feathers from museum collections and contemporary samples showed that bird exposure to Hg is overall not different today when compared to 50-70 years ago, but subantarctic species are possibly experiencing an increasing trend. Future research efforts should be focussed on the use of feathers as biomonitoring tools, in particular for POPs determination. The best recommended bioindicator species include the emperor penguin and snow petrel (Antarctic), king penguin, blue petrel and black-browed albatross (subantarctic), and northern rockhopper penguin and Indian yellow-nosed albatross (subtropical). Future biomonitoring studies on these species will give invaluable insights into the poorly-known temporal trends of environmental contamination in the Southern Ocean.

En avril 2010, l’éruption de l’Eyjafjallajökull (Islande) a projeté des cendres sur toute l’Europe pendant six jours, causant d’importantes perturbations aériennes. Cette crise a soulevé la nécessité de mieux comprendre la dynamique des panaches lors de l’émission, de la dispersion, et de la retombée afin d’améliorer les modèles de suivis et de prédiction de ces phénomènes. Cette éruption a été classée comme Strombolienne. Ce type d’éruption offre un large panel de manifestations (coulée de lave, paroxysmes) et peut être utilisé comme indicateur d’éruptions plus dangereuses. Les éruptions stromboliennes permettent généralement une observation à quelques centaines de mètres tout en assurant la sécurité des opérateurs et du matériel. Depuis 2001, les caméras thermiques ont été de plus en plus utilisées pour comprendre la dynamique des évènements volcaniques. Toutefois, l’analyse, la modélisation et le post-traitement de ces données thermiques n’est toujours pas totalement informatisé. Durant ma thèse, j’ai étudié les différentes composantes d’une éruption strombolienne depuis les fines particules éjectées au niveau du cratère jusqu’à la vision d’ensemble offerte par les images satellites. Dans l’ensemble, j’ai caractérisé les émissions volcaniques à travers l’imagerie thermique. / In April 2010, the eruption of Eyjafjallajökull (Iceland) threw volcanic ash across northwest Europe for six days which led to air travel disruption. This recent crisis spotlighted the necessity to parameterise plume dynamics through emission, dispersion and fall out as to better model, track and forecast cloud motions. This eruption was labeled as a Strombolian-to-Sub-Plinian eruption type. Strombolian eruptions are coupled with a large range of volcanic event types (Lava flows, paroxysms) and eruption styles (Hawaiian, Sub-plinian) and offer a partial precursory-indicator of more dangerous eruptions. In addition, strombolian eruptions are small enough to allow observations from within few hundred meters with relative safety, for both operators and material. Since 2001, thermal cameras have been increasingly used to track, parameterise and understand dynamic volcanic events. However, analyses, modelling and post-processing of thermal data are still not fully automated. In this thesis, I focus on the different components of strombolian eruptions at the full range of remote sensing spatial scales. These range from millimeters for particles to kilometers for the entire features via satellite images. Overall, I aim to characterise volcanic emissions through thermal vision.